Способ получения 7-бром-5-(о-,м-,п-хлор)фенил-3-метил-1,2- дигидро-3н-1,4-бенздиазепин-2-онов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) (SI) 4 С !2 Р 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4078819/31-13 (22) 19.06,86 (46) 15 ° 04 ° 88. Бюл. 14 (71) Физико-химический институт нм. А.В.Богатского и Институт микробиологии АН СССР (72) Н.П.Милиенко, Т.И.Давиденко и В.Д.Кузнецов (53) 547.824.07(088.8) (56) Патент CIIIA Р 3453 179, сл. 195-51, !969. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 7-БРОМ-5-(o-, m-, и-ХЛОР) ФЕНИЛ-З-МЕТИЛ-1, 2-ДИГИДРО-ЗН-1 4-БЕНЗДИАЗЕПИН-2-ОНОВ (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается получения биологически активных веществ. Целью изобретения является повышение выхода и оптической чистоты целевого продукта. Способ предусматривает культивирование клеток Streptomyces roseochromogenes

ВКМ А-612 в водной питательной среде и инкубирование при рН 6,5-7,5 в течение 18-24 ч с последующим выделением целевого продукта. 1 табл.

1388424

Влияние времени инкубации на выход 7-бром-5-(о-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенэдиазепин-2-она приведено ниже.

Время инку- Выход 7-бром-5бации, ч -(о-хлор)фенил. -З-метил-1, 2-дигидро-3Н0 -1,4-бенздиазепин-2-она, % от максимальИзобретение относится к микробиологической промышленности и касается получения биологически активных соединений.

Цель изобретения — повышение выхода и оптической чистоты целевого продукта.

Способ заключается в том, что клетки Streptomyces roseochromogenes

ВКМ А-612 культивируют в питательной среде, содержащей, г/100 мл Н О: кукурузный экстракт 1; глюкозу О, .; (NH4) S0„ 0,35; СаСО 0,5; крахмал

1,5; NaC1 0,5, при рЙ 6,5-7,5, затем вносят 7-бром-5-(о-,м-,п-хлор)фенил-1,3-диметил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиаэепин-2-он, инкубируют в тео чение 18-24 ч при 28-30 С с последующим выделением целевого продукта 20 путем экстракции хлороформом и перекристаллизацией из спирта.

Культура Btreptomyces roseochromogenes ВКМ А-612 депонирована во

Всесоюзной коллекции микроорганизмов 25

ИБФМ AH СССР.

Способ позволяет получить оптически активные 7-бром-5-(о-,м-,п-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-3Н-1,4-бенэдиаэепин-2-оны в качестве единственного продукта с выходом 45-487. или, учитывая образование оптически активного продукта, 90-96Х. ного

37,5

41,7

95,8

100,0

100,0

100,0

36

При времени инкубации 30 и 36 ч наблюдалось образование 3-оксипроизводного, Влияние рН среды инкубации на выход 7-бром-5-(о-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенэдиаэепин-2-она приведено ниже: рН среды Выход 7-броминкубации -5-(о-хлор)фе35 нил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-она, 40

1 от максимального

5,0

6,0

6,5

100

7,0

100

7,5

100

8,0

9,0

10,0

Установлена высокая избирательность к реакциям N-деметилирования

1,4-бенздиазепин-2-онов штамма

Streptomyces roseachromogenes ВКМ

А-612, так как проверка в плане N-деметилирования 1,4-бенздиазепин-2-онов других штаммов: Streptoverticillium cinamoneum ВКМ А-608 и Streptomyces viridis, ВКМ А-607 не приводит к положительным результатам, выходы деметилированных 1,4-бенздиазепин-2-онов не превышают 10-127.

На примере N-деметилирования 7-бром-5-(о †хл)фенил-1,3-диметил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-она показано, что наиболее оптимальным временем инкубации является 1824 ч, что при инкубации в течение

12 ч продукт N-деметилирования образуется всего лишь с 41,7Х выходом от максимального, при увеличении времени инкубации наблюдается побочное образование 3-оксипроизводных 1,4-бенэдиаэепин-2-онов, что затрудняет выделение целевого продукта.

Приведенные данные подтверждающие, что при рН 6,5-7,5, выходы 7-бром-51388424

24

26

28

100

100

91

72

50

-(о-хлор) фенил-Ç-метил-1, 2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-онов максимальны.

Влияние температуры инкубации на выход 7-бром-5-(о-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-она приведено ниже:

Температура Выход 7-бромо инкубации, С -5- (о-хлор)— фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-она, 7 от максимального

Выход 7-бром-5-(о-хлор) фенил-3-метил-1,2-дигидро-3Н-1,4-бенздиазепин-2-она максимален при 28-30 С.

Состав среды оптимизируют методом математического планирования по плану полного факторного эксперимента

ПФЭ-23. Способ получения 7-бром-5( о-,м-,п-хлор)фенил-З-метил-1,2-дигидро-3Н-1,4-бенздиазепин-2-онов осуществляют следующим образом. 2недельную культуру Streptomyces roseochromogenes BKM А-612, выращенную на агаризованной овсяной среде, переносят в пробирки с 10 мл среды следующего состава, г/100 мл воды: кукурузный экстракт 0 5 крахмал

0,75, (NH4)g S04 О, 175, NBCI 0,25;

СаСО, 0,25; глюкоза 0,25, инкубируют на встряхивателе 2 сут при 28

О

30 С и скорости вращения качалки

220 об/мин. Посевной материал переносят в колбы объемом 750 мл со

100 мл среды состава, г/100 мл: кукурузный экстракт 1, глюкоза 0,5, (ИН ) ЯО 0,35, СаСО. 0,5, крахмал

1,5 NaCI 0,5, инкубируют еще 2 сут.

Затем в колбы вносят ?-бром-5-(о-., м-,п-хлор)фенил-1,3-диметил-1,2-ди15

55 гидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-он в диметилсульфоксиде и после 18-24 ч инкубации экстрагируют хлороформом.

Получают 7-бром-5-(о-,м-,п-хлор)фенил-Ç-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-он. Продукты очищают перекристаллизацией из спирта.

Пример 1. 2-недельную культуру Streptomyces roseochromogenes

BKM А-612, выращенную на агаризованной овсяной среде, переносят в 20 пробирок, содержащих по 10 мл среды состава, г/100 мл: кукурузный экстракт О, 5, NaCI О, 25; (ИН4) ЯО„ О, 175, СаСО 0,25, глюкоза 0,25, крахмал

0,75, и инкубируют 2 сут при 30 С на встряхивателе со скоростью вращения 220 об/мин. Содержимое пробирок переносят в 20 колб Эрленмейера объемом 750 мл, содержащих по 100 мл среды следующего состава, г/100 мл: кукурузный экстракт 1, NaCI 0,5; (NH4) S04 0,35, СаСО 0,5; глюкоза

0,5; крахмал i 5, и инкубируют в тех же условиях еще 2 сут. Затем в каждую колбу вносят по 3 мг 7-бром-5-(о-хлор)фенил-1,3-диметил-i 2-дигидро-ÇH-1,4-бенздиазепин-2-она в диметилсульфоксиде и продолжают инкубацию при 30 С, рН 7,0 в течение

24 ч. Содержимое колб экстрагируют хлороформом, растворитель упаривают в вакууме ° Остаток очищают перекристаллизацией из спирта, получают

27,7 мг 7-бром-5-(о-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-она, продукт оптически активен, oLð +96, 9 „„ 230 нм. Т.пл.

243-245 С, выход 48%, а если учитывать образование оптически активного продукта 967.

Найдено, 7.: g 52,6; Н 3,1; N 7,6.

С,БН„ BrCIN<0

Вычислено, 7:.С 52,9, Н 3,3, N7 7.

Согласно данным масс-спектров

MB 363.

Пример 2. Порядок выполнения операций аналогичен примеру 1, время инкубации 18 ч.

Пример 3. Порядок выполнения операций аналогичен примеру 1.

Пример иллюстрирует нецелесообразность выполнения предлагаемого способа при времени инкубации 12 ч.

Больше 24 ч инкубацию производить нецелесообразно, так как при этом наблюдается образование 3-оксипроизво ного.

40

5 138842

Пример 4. Порядок выполнения операций аналогичен примеру 1. Только используется 7-бром-5-(м-хлор)фенил-1 3-диметил-1 2-дигидро-3Н-1 4У У Ф

-бенздиазепин-2-он, выход 7-бром-5†(м-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-îíà 46Х, (если учитывать образование оптически активного продукта 92X).

Найдено, 7: С 52,5 Н 3,0, N 7,4.

С,q Н, BrC1N О

Вычислено, 7.: С 52 9, Н 3,3;

N 7,7.

Согласно данным масс-спектров

MB 363.

Пример 5. Порядок выполнения операций аналогичен примеру 1, только время инкубации 18 ч.

Пример 6. Порядок выполнения 20 операций аналогичен примеру 1, только время инкубации 12 ч. Пример иллюстрирует нецелесообразность выполнения данного способа при этом времени инкубации.

Больше 24 ч инкубацию проводить нецелесообразно, так как при этом наблюдается образование 3-оксипроизводного.

Пример 7. Порядок выполнения операций аналогичен примеру 1,только используется 7-бром-5-(n-хлор)фенил-1,3-диметил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-он, выход 7-бром-5†(n-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-она 457, если 35 учитывать образование оптически активного продукта 901

Найдено, Ж: С 52,6, Н 3,2; N 7,5, С, Н, BrC1N 0

Вычислено, 7: С 52, 9, Н 3, 3, N 7,7.

Согласно данным масс-спектра

MB 363.

Пример 8. Порядок выполнения операций аналогичен примеру 1, толь- 45 ко время инкубации 18 ч.

Пример 9. Порядок выполнения операций аналогичен примеру 1, только время инкубации 12 ч. Пример иллюстрирует нецелесообразность выпол- 50 нения данного способа при этом времени инкубации. б

Больше 24 ч инкубацию производить нецелесообразно, так как при этом наблюдается образование 3-оксипроизводного.

Таким образом, предлагаемый способ получения оптически активных 7 -бром-5-(о-,м-,п-хлор)фенил-3-метил-1,2- дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-онов по сравнению с прототипом позволяет повысить выход 7-бром-5-(о-, м-,п-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-онов с 1011% в прототипе до 45-48Х получить

7-бром-5-(о-,м-,п-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-оны в качестве единственного продукта, тогда как в прототипе образуются еще 3-оксипроизводное 1,4-бенздиазепин-2-она, получать оптически активные

7-бром-5-(о-,м-,п-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-оны, для 7-бром-5-(о-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенз 20 о диазепин-2-она о +96

Результаты N-деметилирование 7-бром-5-(о-,м-,п-хлор)фенил-1,3-ди-. метил-1,2-дигидро-3Н-1,4-бенздиазепин-2-онов по примерам 1-9 приведены в таблице.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ-получения 7-бром-5-(о-,м-, п-хлор)фенил-3-метил-1,2-дигидро-3Н-1,4-бенздиазепин-2-онов, предусматривающий культивирование микроорганизма-биотрансформатора в водной питательной среде, содержащей кукурузный экстракт, углевод и факторы роста, инкубирование до максимального накопления целевого продукта в присутствии N-метилпроизводного-1,2-дигидро-ЗН-1,4-бенздиазепин-2-она с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повьппения выхода и оптической чистоты целевого продукта, в качестве биотрансформатора используют штамм актиномицета $Сгерсошусез

roseochromogenes ВКИ А-612,культивирование ведут в питательной среде, содержащей в качестве углевода — глюкозу в количестве 5 г/л воды, а инкубирование ведут при рН 6,5-7,5.

1388424

Выход 7-бром-5-(о-,м-,п-хлор)— фенил-3-метил-1,2-дигидро-ЗН-1,4-6енздиазепин-2-онов, 7 от максимального

Время инкубации

Соединение

Пример

100

1 7-Бром-5- (о-хлор) фенил

1,3-диметил-1,2-дигидро3Н-1,4-6енздиазепин-2-он

95,8

41,7

7-Бром-5-(м-хлор)фенил-1,3-диметил-1,2-дигидро3Н-1,4-бенздиазепин-2-он

24

36!

7-Бром-5-(n-хлор)фенил-1,3-диметил-1,2-дигидроЗН-1,4-бенздиазепин-2-он

24

12

Составитель Л.Борисова

Техред А.Кравчук Корректор H.Король

Редактор H.Киштулинец

Тираж 520 Подписное

ВН1БПП1 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытйй

113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., д. 4/5

Заказ 1549/28

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4